机械密封综合知识概述

机械密封综合知识第一章 机械密封的定义和工作原理一、机械密封的定义和工作原理 机械密封又称端面密封，其至少有一对垂直于旋转轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械弹力的作用下，加之辅助密封的配合，与另一端面保持贴合并相对滑动，从而构成防止流体泄漏的密封装置。 由于两个密封端面的紧密贴合，使密封端面之间的交界（密封界面）形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，造成阻力，阻止介质的泄漏，又使端面得以润滑，这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑和平衡压力的作用。第二章、机械密封的组成一、机械密封的组成1、由静环和动环组成的摩擦副2、弹力补偿机构3、辅助密封圈4、传动机构5、其它零部件组成第三章、机械密封的分类机械密封作为一种高精度的通用部件，由于其工作环境和结构形式的不同，具有多种分类：一、按应用的主机分类: 1、泵用机械密封 2、釜用机械密封 3、风机用机械密封 4、船用机械密封 5、内燃机冷却水泵用机械密封 6、其他主机用机械密封二、按作用原理和机构分类 1、单端面和双端面机械密封 2、平衡式、部分平衡式、过平衡式、非平衡式机械密封 3、内装式和外装式机械密封 4、单弹簧式和多弹簧式机械密封 5、内流式和外流式机械密封 6、流体静压式和流体动压式机械密封 7、金属波纹管、聚四氟乙烯波纹管和橡胶波纹管型机械密封 8、分离式和集装式机械密封三、按使用工况和参数分类 1、按密封强温度范围适用性分 A、高温机械密封：密封腔温度大于150 B、中温机械密封：密封腔温度在80150 C、普温机械密封：密封腔温度在-2080 D、低温机械密封：密封腔温度低于-20 2、按密封压力程度分 A、超高压机械密封：密封腔压力大于15MPa B、高压机械密封：密封腔压力为315MPa C、中压机械密封：密封腔压力为13MPa D、低压机械密封：密封腔压力为常压1MPa E、真空机械密封：密封腔压力为负压 3、按使用密封端面线速度程度分 A、超高速机械密封：密封端面平均线速度大于100m/s B、高速机械密封：密封端面平均线速度大于25100m/s C、一般速度机械密封：密封端面平均线速度小于25m/s四、按参数和轴径分类 1、重型机械密封满足下列参数和轴径之一的机械密封： A、密封腔压力大于3MPa B、密封腔温度小于-20和大于150 C、密封端面平均线速度大于25m/s D、密封轴径大于120mm 2、轻型机械密封满足下列参数和轴径的机械密封 A、密封腔压力小于0.5MPa B、密封腔温度大于0和小于80 C、密封端面平均线速度小于10m/s D、密封轴径不大于40mm 3、中型机械密封通常指不满足重型和轻型机械密封条件的机械密封第四章、机械密封的选择 在化工、石油、合成橡胶、化学纤维工艺流程中，各种介质（包括液体和气体）的工作参数是十分复杂的，必须根据具体的使用条件和密封要求的严格程度，合理地选择机械密封的结构型式和密封元件材料，这样才能最大限度地发挥机械密封的特点，得到长期稳定、安全可靠的密封性能。如选型不当就会造成密封性能不良、寿命极短或者密封失效。因而在选用机械密封时，请详细填写设备工况信息表，以便技术专家做出最佳的选型。第五章、机械密封对设备的技术要求 机械密封为高精密部件，它的使用对工作主机有着较高的技术要求，在一定的许用条件下，才能发挥出机械密封优良的密封性能，所以主机性能应符合以下技术要求：1、安装机械密封部位之轴（或轴套）的外径尺寸公差为H6 2、轴（或轴套）表面光洁度Ra3.2m3、轴（或轴套）径向跳动：轴（或轴套）的外径 径向跳动公差2050mm 0.04mm55100mm 0.06mm4、机械密封转轴工作时，与其腔体端面轴向位移不得超过0.5mm。5、密封腔和压盖结合定位端面对轴（或轴套）中心线垂直度允差:轴（或轴套）的外径 垂直度允差2050mm 0.04mm55100mm 0.06mm 6、在转速为3000r/min时，叶轮的静平衡不平衡量为：叶轮外径，mm 200 201300 301400 401500不平衡量，g.cm 3 5 8 107、当单级泵的叶轮直径超过300mm或多级泵的叶轮直径超过250mm时，应进行转子的动平衡校验。8、对于弹性柱销式及其它用铸铁制造的联轴器，当直径超过125或总长度超过300时应进行动平衡校验。9、泵轴（或轴套）与电机的同心度： 电机单独运转时其幅度不超过0.03 工作温度下泵与电机的同心度， 轴向 0.08 径向 0.10 立式泵采用的刚性联轴器同心度， 轴向 0.04 径向 0.0510、泵运转时双振恒值最大不超过0.06。 11、缓冲环（静环密封圈）接触的压盖内表面光洁度Ra不低于1.6。12、静环尾部之防转槽与防转销顶部，安装后应保持有轴向间隙，以防止缓冲环失效。13、为保证机械密封的正常运转，一般应采取冷却和冲洗措施。 第六章、机械密封的冷却和冲洗机械密封的冷却1、单端面机械密封介质温度在80以下时，应在冷却槽内加油、水等干净液体进行冷却。介质温度高于80时，应在冷却槽内壁增加对称二个接管进行循环冷却。2、双端面机械密封：介质温度小于180时要采用夹套进行冷却。介质温度大于180小于350时应设置高位水箱，采用高位水箱夹套进行冷却。3、强腐蚀介质的机械密封应用辅助设备输入干净的液体（其压力应比釜内压力大0.05-0.1MPa）进行循环冷却。第七章、机械密封的安装使用说明依据实际使用工况，正确选择机械密封的结构形式和密封材料后，机械密封的正确安装和使用，也是保证其长期稳定安全可靠工作的关键。下面简单地介绍一下安装使用注意事项，仅供参考。一、机械密封的安装1、检查进行安装的机械密封的型号、规格是否无误。2、检查安装机械密封部位的轴（或轴套）的径向跳动允差3、检查轴（或轴套）的表面光洁度和外径尺寸公差4、检查密封腔和压盖结合定位端面对轴（或轴套）中心线垂直度允差5、检查安装动环密封圈的轴（或轴套）的端部，安装机械密封的壳体孔的端部结构之倒角和光洁度6、检查机械密封之转轴工作时的轴向位移量7、各种工况条件均符合要求后，方可安装，如有不合格项应进行设备调校以符合规定8、安装机械密封过程中，应保持清洁，不允许用工具敲打密封元件，以防损伤和破坏9、安装时，动、静环表面应涂上一层清洁的机油和透平油。辅助密封圈（包括动环密封圈和静环密封圈）安装前也需涂一层清洁的机油或透平油，以保证安装顺利。二、机械密封安装时注意事项 ： a、避免安装中产生安装偏差（1）上紧压前应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上紧，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.02毫米。 b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差在2.00毫米以内。过大会增加端面比压，加速端面的磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。 c、动环安装后应保证能在轴上灵活移动，动环压向弹簧后应能自动弹回来。三、机械密封的使用1、主机起动前，需检查机械密封的附设装置，冷却润滑系统是否完善畅通。2、起动前应清洗冲洗管线，以防杂质进入密封腔内。3、用手盘动联轴节，检查轴是否轻松旋转，如果盘动不顺畅或吃力，需检查有关安装尺寸是否正确。4、正常开车前，需进行静压试验，检查机械密封之端面、密封圈处和密封端盖处之密封效果，如有问题，逐个检查解决。5、主机起动前，应保持密封腔内充满液体或被密封介质，如有单独冷却系统应以起动，冷却水系统亦须开始流通。6、正常使用前，先进行常压运转，观察密封部位的温升是否正常，是否有泄漏现象。如有轻微泄漏，可以跑合一段时